Застосування в харчових технологіях

Вологі способи обробки.

Варіння – найбільш поширений спосіб теплової обробки. Його використовують як один з проміжних процесів технологічної обробки сировини і як завершальний етап виробництва продукції з метою доведення його до стану кулінарної готовності, яка характеризується визначеною консистенцією, запахом, смаком і кольором продукту.

Варіння використовують для нагрівання м’яса і м’ясопродуктів, риби і овочів. При варінні середовищем нагріву може бути гаряча вода, пароповітряна суміш або металева поверхня тобто варіння у металевих формах за рахунок утворення бульйону. Найбільш поширена теплова обробка парою через менші втрати маси і можливості отримати продукт більш соковитий, ніж при варці у воді. Температура гріючого середовища перед завантаженням продукту повинна бути близько 100 ^оС, під час варіння її підтримують на рівні 75 ^оС, а наприкінці – підвищують до 85 ^оС. Варіння виробів проводять до досягнення в центрі продукту температури 68-72 ^оС. Занадто висока температура та тривалість варіння викликає усадка м’яса і шпику, зниження виходу готового продукту та погіршення його органолептичних показників. При низькій температурі або недостатній тривалості процесу кулінарна готовність не досягається, погіршуються органолептичні показники готового продукту і він має меншу стійкість при зберіганні.

Стерилізація або пастеризація – теплова обробка консервованих продуктів після закупорювання, для забезпечення їхньої стерильності, інактивації мікрофлори (збудників псування й харчових отруєнь), з метою забезпечення доброякісності й стабільності в процесі зберігання консервованої продукції. Температура стерилізації залежить від активної кислотності середовища, тобто від рН, та специфіки мікрофлори, яка характерна для даного середовища. За величиною активної кислотності всі консерви поділяються на 2 групи – малокислотні (рН 4,2 і більше) і кислотні (рН менше 4,2). Першу групу стерилізують при температурах вище 100 ^оС (частіше в інтервалі 112-120 ^оС), другу групу стерилізують при температурі 100 ^оС, або при помірних температурах, але не нижче 75-80 ^оС. До першої групи відносяться всі м’ясні, рибні, молочні та овочеві консерви, а до другої всі плодоягідні консерви, варення, джеми, соки. Значний вплив на термостійкість мікроорганізмів має природа кислоти, яка міститься у консервах. Найбільш знепліднюючим впливом на мікроорганізми, при одній і тій же величині рН, володіє молочна кислота, потім яблучна, слабше діють на бактерії оцтова і лимонна кислоти.

З інших компонентів хімічного складу консервів найбільший вплив на летальний час справляють антибіотичні речовини рослинного походження – фітонциди. Встановлено, що час необхідний для теплової стерилізації консервів зменшується при доданні в них таких багатих фітонцидами овочів чи рослин, як цибуля, часник, томати, перець, морква, білі коренеплоди, ревінь, сухі прянощі і гірчиця. Часто замість рослин додають виготовлені з них концентрати фітонцидів.

Значний вплив на летальний час справляють жири, але на відміну від кислот і фітонцидів, вони не знижують, а підвищують термостійкість мікроорганізмів. Захисна дія жирів пояснюється з позиції фізико-хімічних перетворень, які протікають на межі двох різних гетерогенних рідин – білковий колоїдний розчин, тобто мікробна клітина, і жир взаємодіють між собою і утворюють коагуляційну плівку. яка обволікає мікробну клітину і збільшує її термостійкість. Тому консерви, які містять жири необхідно стерилізувати довше, ніж консерви, які не містять жиру.

Визначальний вплив на летальний час справляють цукор і цукрові сиропи. Цукор має захисний вплив на мікроби при нагріванні. Це пояснюється тим. Що в цукрових сиропах відбувається осмотичне витягування вологи з мікробних клітин, а саме понижений вміст вологи робить мікробну клітину стійкою до нагрівання.

Невеликі концентрації солі в харчових продуктах впливають на мікроорганізми при нагріванні захисним чином, в той час як підвищенний вміст
солі сприяє швидкому знищенню мікроорганізмів.

Схематично формулу стерилізації записують у вигляді

де А – час підйому температури граничного середовища до температури стерилізації, хв;

В – час власне стерилізації, протягом якого в автоклаві підтримується постійна температура, хв;

С – час пониження тиску пари або час охолодження гріючого середовища в автоклаві, хв;

T – температура стерилізації, ^оС;

Р – величина протитиску, кПа.

Загальний термін стерилізації, залежить від мікробіологічної складової, тобто смертельного часу для мікроорганізмів, і теплофізичної складової, тобто часу проникнення тепла в центр банки. Вирішальним є час, що визначає мікробіологічну складову, який необхідний для того, щоб знищити мікроорганізми, які знаходяться в глибині продукту. Цей час називають смертельним або летальним. Летальний час залежить від таких факторів, як температура стерилізації, хімічний склад консервів, вид мікроорганізмів і їх кількість.

Стерилізацію продуктів проводять при температурі від 100 до 120 ^оС для знищення спорової мікрофлори, у стерилізаторах різного типу – вертикальних і горизонтальних автоклавах, де створюється температура вище 100 ^оС за рахунок тиску, величина якого перевищує пружність граючої пари. Цей додатковий «надпаровий» тиск створюють за допомогою стисненого повітря або води для врівноваження внутрішнього тиску, який виникає в банках при стерилізації, і може викликати незворотну деформацію жерстяних банок або зірвати кришки із скляних банок. Відмінність даного браку від біологічного полягає тільки в тому, що він виявляється відразу після вивантаження банок з автоклаву.

Пастеризацію продуктів проводять при температурі до 100 ^оС у перебігу часу, достатньому для знищення неспорових бактерій, дріжджів і плісняви. Пастеризацію проводять у безперервно діючих пастеризаторах, що забезпечує потоковість виробництва. Після стерилізації й пастеризації консервовані продукти швидко охолоджують до температури сублетальності – 40-45 ^оС.

Гаряче фасування – це пастеризація продуктів з високою кислотністю, фасованих у тару більше 3 дм³, за рахунок високої температури продукту при фасуванні та довільного остигання, що забезпечує мікробіологічну стабільність і безпечність харчових продуктів.

Тиндалізація або повторна багатократна пастеризація, яка заснована на тому, що консерви піддають тепловій обробці двічі або тричі з інтервалом між варінням 20-28 годин і зберігають при температурі 18-20 ^оС. Тиндалізація відрізняється від звичайної пастеризації більш м’яким режимом. Обробку проводять при звичайній тривалості але при більш помірній температурі, ніж потрібно для даного виду консервів. Сумарний стерилізуючий ефект теплового режиму гарантує стабільність і безпеку продуктів при зберіганні. При такому чергуванні помірного нагріву і охолодження початкова консистенція сировини змінюється мінімально, тому якість консервів краща, ніж при звичайній пастеризації і стерилізації. Наприклад, якщо компоти у великій консервній тарі тричі пастеризувати при 100 ^оС всього по 5 хв з інтервалом між карками за добу, то плоди не розварюються і мають щільну та пружну консистенцію.

Деякі делікатесні м’ясні консерви, наприклад, шинкового типу, в металевих банках № 12 піддають подвійній пастеризації або стерилізації при 100 ^оС протягом 60-70 хв, а не при 115-120 ^оС, як це потрібно було би робити згідно з класифікацією консервів за активною кислотністю. Після першої варки консерви охолоджують і залишають при кімнатній температурі на 20-28 годин до другої стерилізації. Це дозволяє забезпечити ніжну консистенцію м’ясного продукту.

Мікробіологічна стабільність при багатократній обробці забезпечується тим, що при першій тепловій обробці гине більшість вегетативних клітин бактерій. Частина з них встигає перетворитися в спорову форму. Протягом добової витримки при кімнатній температурі спори проростають і утворені вегетативні клітини гинуть при повторній тепловій обробці.

Дробна стерилізація – новий варіант повторної стерилізації запропонований для консервів із гідробіонтів, який відрізняється від класичної стерилізації умовами витримки. Спосіб передбачає стерилізацію при традиційній температурі у дві стадії з проміжною витримкою продукту між обробками протягом 1,5 год при 30 ^оС і 0,5 год при температурі 50 ^оС.

В процесі стерилізації необхідно досягти не абсолютної, а так званої «промислової» стерильності, при якій в консервах повинні бути відсутні збудники псування харчових продуктів або патогенні і токсичні форми мікроорганізмів і можуть зустрічатися мікроорганізми, які не здатні розвиватися і викликати псування у звичайних умовах зберігання. Головними параметрами, які характеризують процес стерилізації є температура, яку необхідно досягти і підтримати у стерилізаційному апараті, і час, протягом якого консерви піддаються нагріванню. Недотримання цих параметрів призводить до виникнення різних видів біологічного браку консервів – газоутворення і бомбаж, тобто підняття кришок, пліснявіння та ін., які виявляються через декілька днів, а іноді і тижнів після стерилізації.

Витоплювання жиру – це процес виділення його шляхом нагрівання сировини. При витоплюванні жиру вологим способом, процес здійснюється з додаванням 20-50 % води до маси сировини. При плавленні жиру гострою парою під тиском не нижче 14,71·10⁴ Па температура при витоплюванні свинячого жиру – 80 ^оС, яловичого і баранячого – 90 ^оС.

До вологих способів допоміжної теплової обробки відносяться бланшування, ошпарювання, розігрівання, знежирювання, розморожування,

обварювання, розварювання, уварювання, варіння сиропу, ферментування.

Бланшуванням сировини називається теплова обробка при визначеному температурному режимі у воді, парі або водних розчинах солей, цукру, органічних кислот, лугів. Від бланшування в значній мірі залежить продукту і втрати у виробництві. В залежності від виду сировини та обраної технології бланшування сировини передбачає такі цілі:

1/ змінити об’єм і масу сировини. При виготовлені м’ясо-рослинних консервів, в рецептуру яких входять сухі бобові культури, практикують бланшування сухого гороху чи квасолі в киплячій воді протягом 10-20 хв для набухання зерен, при цьому завдяки усотуванню води об’єм їх та маса збільшується приблизно у 2 рази. Якщо цього не зробити, то під час стерилізації консервів сухі бобові культури набухають внаслідок поглинання бульйону, і у готовій продукції не залишиться рідкої фази. У ряді випадків бланшують і рис, об’єм і маса якого збільшується на 100 %;

2/ розм’якшити сировину, щоб можна було щільніше вкласти у банку, або для полегшення видалення неїстівних частин – шкірочки, кісточок, зернят, що необхідно при переробці плодоовочевої сировини. Розм’якшення плодів при тепловій обробці відбувається внаслідок двох причин: гідролізу протопектину і коагуляції білків протоплазми. При бланшуванні протопектин гідролізується і переходить у розчинну форму, клітини відокремлюються одна від одної, плодова тканина мацерується, тобто розм’якшується, стає крихкою і м’якою. Внаслідок коагуляції білків протоплазми пошкоджується цитоплазменна оболонка, осмотичний тиск спадає і плід також розм’якшується;

3/ підвищити клітинну проникність. Цитоплазм енні мембрани плодових клітин перешкоджають протіканню деяких технологічних процесів – пресуванню, солінню, зацукрюванню. Чим вище температура бланшування, тим менше часу потрібно для теплової обробки. Наприклад, при виготовленні варення в плодах протікають протилежні за напрямом дифузійно-осмотичні процеси, внаслідок яких з плодів видаляється сік, а в клітини проникає цукровий сироп. Згідно до вимог на готову продукцію, плоди після варіння повинні зберігати початковий об’єм і не бути зморщеними, а співвідношення між плодами і сиропом повинно знаходитись на рівні 1:1. Виходячи з цих вимог, варення необхідно варити так, щоб видалений при варінні сік компенсувався усмоктуваним цукровим сиропом, тобто відношення вологи до цукрового сиропу повинно бути близьким до одиниці. Якщо плоди помістити у цукровий сироп починається процес тільки осмотичного висотування вологи, а дифузійне проникнення цукрового сиропу до плодових клітин затримується цитоплазменною мембраною. Тому плоди відразу зморщуються, і навіть не відновлюють повністю свого об’єму при пошкодженні цитоплазми при подальшому нагріванні. Це свідчить, що відношення показників видалення соку і всмоктування цукрового сиропу значно перевищує одиницю, внаслідок чого накопичується надлишок сиропу. Якщо плоди до варіння про бланшувати, то клітинна проникність їх зростає і при наступному зануренні в сироп одночасно відбувається і осмотичне висотування соку і дифузійне проникнення цукрового сиропу до плодової тканини через пошкоджену цитоплазменну мембрану. Для цього потрібно створити перепад тиску по обидві сторони цитоплазм енної мембрани, тобто необхідно чергувати нагрів і охолодження, тому що загибла внаслідок нагріву клітина працює як осмотична системою;

4/ запобігти помутнінню заливи. Наприклад, при виробництві консервів із зеленого горошку, квасолі, кукурудзи проводять бланшування зерен для запобігання помутніння заливи у консервах, оскільки при бланшуванні розчинна складова крохмалю – амілоза, переходить у розчин, а нерозчинна складова крохмалю – амілопектин, набухає. Амілоза, яка переходить у розчин призводить до помутніння заливи. Для її видалення, після бланшування горошок промивають проточною водою;

5/ інактивувати ферменти. Короткочасне прогрівання чи бланшування при 80-100 ^оС інактивує більшість ферментів, які мають білкову природу, припиняють їх діяльність і тим самим запобігають ферментативному псуванню;

6/ гідролізувати протопектин. Виробництво драглеподібної продукції – повидла, джему, желе, мармеладу, неможливе без наявності в увареній масі розчинного пектину, який в присутності цукру і кислоти утворює драглі. Цукор виконує роль зневоднюючого агенту, який руйнує сольватні оболонки пектину, а водневі іони нейтралізують негативні заряди пектинових молекул. Утворене желе являє собою трьохмірну просторову структуру з пектинових молекул, проміжки між якими заповнені цукровим сиропом. Пектинові речовини у рослинній сировині знаходяться переважно у нерозчинній формі у вигляді протопектину. Тому рослинну сировину необхідно про бланшувати протягом 10-20 хв, для переводу протопектину у розчинний пектин;

7/ видалення повітря. Повітря, яке міститься в міжклітинному просторі рослинної тканини, викликає погіршення якості продукту, руйнує вітаміни, сприяє корозії металевої тари, появі піни при фасуванні, викликає підвищений тиск у банках під час стерилізації. При бланшуванні сировина у значній мірі звільнюється від повітря. Наприклад, при бланшуванні тканина огірків ущільнюється, підвищується її пружність, з’являється хрумка консистенція. Якщо огірки не замочувати і не бланшувати, повітря виходить при стерилізації, а його місце займає залива, рівень якої в банках понижується, верхні шари огірків оголюються, рН зростає вище 4,2 і тому стерилізація при 100 ^оС не забезпечує промислової стерильності готового продукту, особливо по відношенню до С. botulinum.

При бланшуванні відбувається:

– значно зменшується обсіменіння сировини за рахунок часткового знищення мікроорганізмів. які знаходяться головним чином на поверхні сирих продуктів;

– знижується вміст нітратів, за рахунок їх добрій розчинності у воді;

– видаляються леткі сірчані сполуки, які входять до вкладу білків і надають продукту неприємного сірчаного запаху, а також утворюють з металами банки або кришки сірчисті темнозабарвлені солі олова і заліза;

– видаляються глюкозиди, які надають деяким видам сировини неприємного гіркуватого присмаку – баклажани, чорноплідна горобина, спаржа та ін.;

– руйнується поверхневий восковий шар плодів з утворенням дрібних тріщин на шкірці, що запобігає утворенню великих тріщин, сповзанню шкірочки і розтріскуванню – сливи, виноград, деякі сорти яблук;

– покращується смак терпких плодів.

Ошпарювання – короткочасна обробка поверхні об’єкту гарячою водою або парою при температурі нижче 100 ^оС. Мета ошпарювання – послабити зв'язок між частинами, які потрібно видалити під час обробки – волосся. щетину, роговий башмак, пір’я, і самим об’єктом – тушкою, субпродуктом, а також зменшення механічної міцності шарів епідермісу, слизової оболонки, які видаляються. Наприклад, ошпарювання рубців великої рогатої худоби, сичугів свиней та великої рогатої худоби призводить до послаблення зв’язку слизистої оболонки зі стінкою шлунка при 62-65 ^оС. Язики ошпарюють для послаблення зв’язку між сполучною оболонкою – шкірою, та тілом язика при 75-80 ^оС.

Розварювання – сировини проводиться в киплячій воді або парою для руйнування структури тканини і полегшення протирання при виготовленні фруктового або овочевого пюре, соків з м’якоттю, консервів для дитячого і дієтичного харчування. При розварюванні в сировині проходять ті ж фізико-хімічні зміни, що і при бланшуванні, але ступінь дещо інша, тому що теплова обробка триває довше – від 15 до 25 хв при температурі 100-110 ^оС;

Випаровування – видалення вологи з продукту при кипінні, широко застосовується при виготовленні томатної пасти, томатного пюре. згущених фруктових і ягідних соків. повидла, джему. При концентруванні продуктів шляхом випаровування підвищується харчова цінність продуктів, створюються умови для тривалого зберігання. зменшується потреба у тарі, полегшується їх перевезення. Випаровування води із харчових продуктів супроводжується різними змінами фізичних і хімічних властивостей продукту – збільшується концентрація сухих розчинних речовин, підвищується його густина і в’язкість. зменшується теплоємність, теплопровідність і підвищується температура кипіння при такому ж тиску, відбувається коагуляція білків, розпад пектинових речовин, карамелізація цукрі та ін. фізико-хімічні процеси.

При низьких температурах кипіння і короткочасному впливу тепла, більш повно зберігаються цінні компоненти продукту і його властивості – колір, смак, запах.

Сухі способи теплової обробки.

Характерною особливістю сухих способів теплової обробки продуктів є проведення процесу при незначному парціальному тиску пари в
гріючому середовищі. В результаті продукти набувають специфічного запаху і аромату смажених, копчених або запечених із золотистою шкірочкою. До таких способів відносять смаження, запікання, копчення, сушіння та ін.

Обробку продуктів такими способами здійснюють при високих температурах – від 150 до 200 ^оС, внаслідок чого в поверхневому шарі продукту відбуваються різні реакції, в яких беруть участь амінокислоти, жири, цукрі та ін. компоненти. Сухі способи теплової обробки застосовують переважно для приготування продуктів з сировини з невеликим вмістом сполучної тканини і клітковини. Ці способи теплової обробки мають різновиди, які пов’язані з особливостями продукту.

Смаження. Смаженню піддають картоплю, овочі, м’ясні та рибні кулінарні вироби. Його здійснюють різними способами:

– у невеликій кількості жиру або без жиру. Продукт поміщають на лист з жиром, нагрітим до температури 150-180 ^оС, співвідношення продукту і жиру 1: 0,1-0,2. Поверхня продукту швидко зневоднюється і покривається золотистою шкірочкою. Спосіб використовують для смаження м’яса до повної готовності. Тривалість обробки 15-45 хв. Передача тепла від граючої поверхні до внутрішніх шарів продукту відбувається за рахунок теплопровідності;

– занурення продукту уобсмажувальну ванну з жиром, нагрітим до температури 130-190 ^оС. що обумовлює утворення шкірочки по всій поверхні продукту. Таким чином смажать м'ясо, борошняні вироби, овочі;

– продукт, политий жиром поміщають в камеру обсмажу вальної шафи і нагрівання його проводиться переважно за рахунок випромінювання (на 80-85 %) від нагрітих поверхонь камери і частково завдяки теплопровідності горячого жиру та конвекції повітря. Даний спосіб застосовують, наприклад, для об смаження м’яса, птиці, випікання хліба;

Застосовують також комбіноване смаження. Коли використовують одразу декілька способів передачі тепла, наприклад, конвекція і безпосередній вплив теплових променів, конвенція і контактний спосіб та ін. Температурний режим смаження може бути як постійний, так і змінний.

Запікання – це обробка виробів гарячим повітрям або повітряно-димовою сумішшю. Запікання проводиться в декілька стадій з поступовим підвищенням температури гріючого середовища від 70 до 150-180 ^оС при виробництві м’ясних хлібів і від 70 до 80 ^оС при термообробці копчено-запечених ковбас. Нагрівання ведуть до досягнення в центрі продукту температури 70 ^оС.

Особливостями процесу запікання є те, що в результаті прямого контакту виробів з гріючим середовищем відбувається інтенсивне короткочасне випаровування вологи, що призводить до утворення поверхневого ущільненого шару, який перешкоджає подальшому виходу вологи із продукту як у вигляді пари, так і у вигляді бульйону, і вихід продукту збільшується. Крім того, пароутворення, що відбувається у середині виробу, утворює надлишкову напругу, яка розширює продукт, при цьому поліпшуються його органолептичні показники. Тому ці особливості при нагрівання при запіканні визначають і особливості змін продукту: для зовнішнього сухого шару характерні зміни, які притаманні сухому нагріванню, а для внутрішнього – зміни, які характерні вологому способу.

У зовнішньому шарі денатураційні зміни білків доповнюються окисленням їх киснем повітря, а у внутрішніх шарах розвиваються процеси гідротермічного розпаду. Втрати при запіканні проходять майже виключно за рахунок випаровування вологи і витікання невеликої кількості витопленого жиру. Отже, при запіканні всі інші складові частини продукту практично повністю зберігаються. При запіканні коефіцієнт тепловіддачі нижчий, тому температуру гріючого середовища підтримують на більш високому рівні.

Запікання застосовується при виробництві кулінарних виробів, ковбас, м’ясних хлібів, солених м’ясних та рибних продуктів.

Копчення – це процес термічної обробки продуктів за допомогою димових газів та коптильних препаратів. Головне призначення такої обробки – надання продуктам специфічного смаку та аромату і підвищення їх стійкості при наступному зберіганні. Копчення є комбінованим способом обробки продукту, якість якого залежить від хімічного складу коптильного середовища – повітряно-димової суміші, яку одержують в результаті спалювання деревини і тирси при традиційних способах копчення або від коптильних рідких препаратів при без димовому копченні.

Дим являє собою аерозоль, який складається з твердих і дрібнокраплинних частин завислих у газовій фазі. У наданні продукту специфічного присмаку першочергова роль належить паровій фазі, що містить кислоти, альдегіди і фенольні сполуки, які мають бактерицидні властивості. Притаманні диму з деревини. Недоліком димового копчення є те, що до складу диму входять канцерогенні полі циклічні ароматичні ПАВ, із яких найбільш активним є 3,4-бензпірен. Для затримання цих речовин при виготовленні ковбас доцільно використовувати штучні оболонки білкової природи, тому що проникність в продукт через неї 3,4-бензпірена в 5 разів менше, ніж через натуральну оболонку, і у 9-10 разів менше, ніж через целюлозну оболонку.

В залежності від температури, при яких проходить процес, розрізняють три види копчення – напівгаряче (обсмажування), гаряче і холодне.

Напівгаряче копчення (обсмажування) – це короткочасне копчення при відносно високій температурі. Обсмажують варені та напівкопчені ковбаси, сосиски, сардельки. Мета обсмажування – зміцнення структури, завершення стабілізації забарвлення фаршу, випаровування частини слабкозв’язаної вологи, що дає змогу отримати готовий продукт з монолітною структурою, специфічним смаком і ароматом копчення.

В залежності від виду і розміру виробу обсмажування триває від 30 хв до 2,5 год при температурі від 60 до 110 ^оС, відносній вологості повітря 10-15 %, швидкості руху повітря – 2 м/с. Процес обсмажування проходить у 2 фази: 1фаза – підсушування оболонки при 50-60 ^оС, 2 фаза – власне обсмажування при максимальних температурах. У кінці обсмажування температура у центрі батона ковбаси повинна бути 40-45 ^оС для виробів малого діаметра і 30-35 ^оС – для м’ясопродуктів більшого діаметра.

Гаряче копчення – проводиться при температурі 35-50 ^оС протягом 12-24 год і застосовують його при виробництві напівкопчених ковбас (копчення після варіння). Гаряче коптіння проводиться у 2 стадії: первинне і вторинне. Первинне коптіння (обсмажування) варено-копчених ковбас здійснюють при температурі 70-80 ^оС протягом 1-2 год, вторинне – після їх варіння і охолодження – при температурі 30-35 ^оС протягом 48 год, а при 40-55 ^оС – 24 години. При тривалому гарячому копченні в тканинах сирих продуктів проходять ферментативні зміни, внаслідок чого продукт стає придатним до їжі без додаткової кулінарної обробки.

Інколи копчення поєднують з запіканням. При копченні продуктів відносну вологість повітряно-димової суміші доцільно підтримувати на рівні 40-45 %, щоб одночасно проходило їх сушіння і копчення. Використовують при виробництві копчено-запечених ковбас, м’ясних рулетів.

Холодне копчення – проводиться при температурі 18-22 ^оС протягом 2-3 діб і застосовується при виготовлені сирокопчених виробів з м’яса та риби з метою збільшення випуску копчених виробів. Копчення можна також проводити протягом 20-22 год при температурі 26-28 ^оС

З метою виключення попадання канцерогенних речовин диму, а також забруднення навколишнього середовища у багатьох вітчизняних і закордонних технологіях використовують коптильні препарати (рідини), що складаються із суміші хімічних речовин.

В залежності від виду коптильного препарату та можливостей виробництва застосовують декілька способів їх використання:

– введення в фарш;

– зрошування поверхні продукту перед тепловою обробкою;

– занурювання продукту в розчин коптильної рідини;

– розпорошування в обсмажу вальній камері;

– електростатичне нанесення дрібно розсіяних частинок коптильного препарату.

При використанні коптильних препаратів ковбасні вироби обсмажують без використання диму у камерах з газовим, паровим або електричним нагріванням за звичайними режимами.

Обсмажування – як основний спосіб термічної обробки широко застосовується при виробництві овочевих та рибних консервів. Для обсмажування сировину (овочі або рибу) завантажують на 5-15 хв в нагріту до 130-140 ^оС олію. При обжарюванні з сировини видаляється значна частина вологи, а ззовні в неї усмоктується певна кількість олії. На поверхні сировини утворюється золотисто-коричнева кірка за рахунок карамелізації вуглеводів та процесу меланоїдиноутворення, які надають обсмаженому продукту хрумкої консистенції, специфічного смаку та аромату.

Після завантаження сировини в гарячу олію, волога відразу починає випаровуватися з поверхні продукту. До тих пір, поки поверхня сировини волога, температура її не може піднятися вище 100 ^оС, тому що температура кипіння води 100 ^оС. Для карамелізації вуглеводів і утворення кірочки необхідна температура вище 100 ^оС. Швидкість випаровування вологи з поверхні перевищує швидкість дифузійного висотування її з внутрішніх шарів на поверхню. Тому, коли поверхневий шар продукту зневодиться, температура його починає підійматися вище і тоді на поверхні з’являється кірка з продуктів карамелізації. При обсмажені овочів кірочка утворюється з вуглеводів, які містяться у сировині – цукрі, крохмаль та ін. В рибі вуглеводів немає, тому перед обсмажуванням її панірують у борошні і кірочка утворюється з вуглеводів борошна.

Сушіння – це процес видалення з матеріалу будь-якої рідини. При сушінні вологих пористих матеріалів, плодів та овочів, процес сушіння можна розділити на 2 періоди: 1/ при постійній швидкості сушіння, коли відбувається випаровування вологи з поверхні матеріалу і 2/ при спадній, коли відбувається випаровування вологи з внутрішніх шарів матеріалу. При цьому температура його підвищується, досягаючи до кінця процесу температури сушильного агенту. Процес сушіння проходить правильно, якщо швидкість видалення вологи з поверхні дорівнює швидкості переміщення вологи з глибинних шарів до поверхні. При перевищенні швидкості випаровування, відбувається інтенсивне висушування поверхні і утворенні кірочки. Яка запобігає видаленню вологи з глибинних шарів і сповільнює процес сушіння. У зворотному випадку – відбувається запарювання продукту, що висушується. Оптимальним вважається той режим сушіння, при якому отриманий готовий продукт найбільш повно відновлює при кулінарній обробці свої вихідні властивості.

В початковий момент зневоднення продукту висока температура повітря понад 100 ^оС не створює небезпеки перегрівання продукту, тому що його температура не перевищує температури мокрого термометра при даній вологості повітря. Наприкінці процесу сушіння з метою попередження небажаних хімічних реакцій – меланоїдиноутворення та гідролізу, температура повітря не повинна перевищувати 55-65 ^оС.

Витоплювання жиру сухим способом здійснюється з використанням глухої пари. Руйнування жирової сировини здійснюють пвід тиском у тонкому шарі або у дві стадії. При використанні безперервно діючих установок –1 стадія при температурі 45-50 ^оС, П стадія при температурі 65-70 ^оС, при використанні установок періодичної дії – 1 стадія при температурі 65-75 ^оС. П стадія при температурі 80-90 ^оС.

До сухих способів допоміжної теплової обробки відносять пасерування, підсмажування, підсушування, темперування, упарювання та ін.

Пасерування – обсмажування продуктів з жиром або без нього перед наступною тепловою обробкою при виробництві кулінарних виробів, консервів – пасерують моркву, цибулю, біле коріння.

Підсмажування (обсмажування) – теплова обробка м’ясної сировини – мізків, нирок та ін., перед стерилізацією в достатньо великій кількості жиру.

Підсушування – застосовується для підвищення стійкості при зберіганні зерна, харчових продуктів, біопрепаратів, желатину тощо.

Комбіновані способи теплової оброби. Технологічні схеми виробництва харчових продуктів передбачають сумісництво кількох способів теплової обробки. Наприклад, при тушінні сухий продукт спочатку обжарюють з усіх боків в ємності, з додаванням жиру або без нього, до утворення золотистої кірочки, потім вологий продукт доводять до кулінарної готовності з доданням бульйону у закритій ємності при температурі 95 ^оС. Тепло підводиться таким чином, щоб кількість випареної і сконденсованої води було однаковим, а продукт знаходився частково у рідині, а частково – у пароповітряній суміші. Таку обробку переважно застосовують для розм’якшення жорсткого м’яса та продуктів рослинного походження.

При виробництві варено-копчених виробів суміщають коптіння і варіння.

Теплова обробка копчено-запечених виробів включає гаряче коптіння і запікання повітряно-димовою сумішшю з температурою 75-95 ^оС протягом 6-12 год в залежності від маси продукту.

До комбінованих допоміжних способів теплової обробки відносяться – обпалювання, обсмажування, знежирювання, волого-теплова обробка мезги при виготовлені пюреподібних консервованих продуктів.

5. Вплив теплової обробки на склад та властивості продукції

Внаслідок теплової обробки складові частини сировини піддаються змінам. Які можуть впливати на якість готових виробів як позитивно, так і негативно. Наприклад, смак і колір багатьох харчових продуктів обумовлені саме тими змінами, які проходять при дії тепла на сировину. Але при цьому зменшується вміст вуглеводів. білків, жирів та ін. поживних речовин. Напрям та глибина змін залежить від багатьох факторів – температури, тривалості обробки. наявності та вмісту води, присутності кисню, іонів металів перемінної валентності тощо. В залежності від температури та вологості продукту всі зміни можна умовно поділити на групи:

– зміни при вологому нагріванні в межах помірних температур (до 100 ^оС)

– зміни при вологому нагріванні до високих температур (вище 100 ^оС)

– зміни при сухому нагріванні.

В процесі гідротермічної обробки сировини в межах помірних температур у тканині відбуваються різні фізико-хімічні зміни, які характерні для наступних

температурних інтервалів:

– 30-35 ^оС – клітини тканини зберігають цілісність, підвищується активність окремих ферментів;

– 40-60 ^оС – цитоплазма клітини внаслідок денатурації білків поступово коагулює, зростає активність ферментів;

– 55-75 ^оС – збільшується швидкість денатурації білків цитоплазми і мембран, порушується проникність, починається поступова інактивація ферментів, окремі компоненти клітинного соку і інших структур тканини починають взаємодіяти один з одним;

– 70-100 ^оС – відбувається розм’якшення рослинної тканини, інактивація ферментів, починаються окремі процеси розпаду і утворення інших речовин.

Найбільш характерними в важливими змінами, до яких призводить помірне гідротермічне нагрівання тканин м’яса, є теплова денатурація розчинних білкових речовин, гідротермічний розклад колагену, зміна екстрактивних речовин і вітамінів, знешкодження вегетативних форм мікрофлори.

Зміни, які відбуваються при температурі вище 100 ^оС в закритих ємностях, мають переважно гідролітичний характер. Відмінність у порівнянні з помірним нагріванням полягає у тому, що значно зростає їхня швидкість і виникають такі процеси. які не відбуваються при низьких температурах. Наприклад, дезамінування і декарбоксилування деяких амінокислот.

Нагрівання при температурі вище 100 ^оС в контакті з атмосферою супроводжується зневодненням продукту і взаємодією його поверхневої частини з киснем повітря. Нагрівання такого роду наближається до сухого у тій частині продукту, яка в достатній мірі зневоднюється, тобто у поверхневому шарі. Зміни у цій частині продукту мають гідролітичний і окислювальний характер, що є специфічним для такого роду нагрівання.

Гідроліз білків та інших азотистих сполук. Нагрівання продукту до температури вище 100 ^оС викликає частковий гідроліз білка з утворенням вільних амінокислот, які потім розпадаються з утворенням аміаку, амідів, сірководню, що понижує біологічну цінність продуктів. Одночасно відбуваються реакції взаємодії амінокислот з редукуючими сахарами, що мають назву реакції Майяра, внаслідок чого знижується вміст азотистих речовин. З підвищенням температури і тривалості нагрівання ступінь гідролізу збільшується, при цьому швидкість розпаду поліпептидів зростає більш інтенсивно, ніж швидкість розпаду білкових речовин до поліпептидів.

Тривале нагрівання при високих температурах викликає розпад колаген